光的基本知识介绍

光的基本知识介绍光是一种自然现象，当一束光投射到物体上时会发生反射、折射、干涉以及衍射等现象‘人们之所以能够看到客观世界中瞬息万变的景象，是因为眼睛能够接收物体发射、反射或散射的光。就光的本质而言，它是一种电磁波（通常称为光波），覆盖着电磁频谱一个相当宽（从X射线到远红外线）的范围，只是波长比普通无线电波更短。人类肉眼所能看到的可见光只是整个电磁波频谱的一部分。光刺激人的眼睛，经过视觉神经传达到人的大脑，使人可以看到物体的形状和颜色，这类光称为可见光。可见光的波长不同，人眼感觉到的颜色也不同。这类光的波长范围为360-830NM电磁辐射光谱中非常小的一部分。波长的范围不同决定了各种不同波长光的生质。从波长780NM到380NM,依次是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光，两种色光之间没有明显的分界。将全部可见光波混合在一起就形成日光，即白色光。波长大于780NM的电故波是红外线、微波和无线电波等,波长小于380NM的电磁波是紫外线、X射线和宇宙射线等。波长：紫光380-430NM蓝光：430-490NM绿：490-550NM黄光：550-590NM橙光：590-640NM红光：640-780NM光是一种电磁波，以约3X1O8m/s的速度在空间传播。大部分电磁波都是肉眼看不见的。当光通过某种物质（如水或空气）时，其传播速度就会减慢。光在真空中的专播速度和在媒质中的传播速度的比值称为该媒质的折射率。在折射率不同的两种媒质的界面上，入射光线产生折射与发射现象。另外，光在传播过程中还会产生散射、漫反射、漫透射现象。

关于白光:白光LED色彩，波长分析真正发射白光的LED是不存在的。这样的器件非常难以制造，因为LED的特点是只发射一个波长。白色并不出现在色彩的光谱上；一种替代的方法是利用不同波长合成白色光。白光LED设计中采用了一个小窍门。在发射蓝光的InGaN基料上覆盖转换材料，这种材料在受到蓝光激励时会发出黄光。于是得到了蓝光和黄光的混合物,在肉眼看来就是白色的，图4为LED发出光线的波长和正向电流示意图。由图4可以看出：白光LED的发射波长（实线）包括蓝光和黄光区域的峰值，但是在肉眼看来就是白色。肉眼的相对光敏感性（虚线）如图4所示。图4450対0芯0图4450対0芯0#00&0nm"™•KLED发岀光线的被长和正向电渍示慰图但是，米用InGaN技术的LED并不像标准绿光、红光和黄光那样容易控制。

InGaNLED的显示波长（色彩）会随着正向电流而改变。例如，白光LED所呈现

的色彩变化产生于转换材料的不同浓度，且蓝光发光InGaN材料随着正向电压的变化而产生波长变化。当正向电流高至10mA时,正向电压的变化很大。变化的范围大约为800mV(有些型号二极管变化会更大一些)。电池放电引起的工作电压的变化会改变色彩，因为工作电压的变化改变了正向电流。在10mA正向电流时,正向电压大约为3.4V(该数值会随供应商的不同而有所不同，范围3.1V~4.0V)。同样，不同LED之间的电流-电压特性也有较大差异。直接用电池驱动LED是很困难的，因为绝大数电池会随着放电使电压低于LED所需要的最小正向导通电压。(2)白光LED伏安曲线和温度电流变化分析由LED发光原理可以知道，白光LED的亮度变化主要是由其通电电流决定的。由上面白光LED分析可以看出：白光LED的通电电流将影响其波长变化；当LED工作在电流为10mA到30mA区域，LED两端的电压发生微小变化时，电流将发生较大变化；LED的承受电流范围随温度的升高而变小。为了使白光LED长期稳定工作，采取下列措施：拉开两个LED的间距，达到散热目的；采用恒流供电，使白光LED波长和亮度处